Ażurowe konstrukcje


22-12-2022 16:14:53

Idąc chodnikiem nie sposób nie zauważyć konstrukcji stalowych, ale ponieważ są tak powszechne w naszym otoczeniu, wzdłuż i wzwyż ulicy/drogi, więc po prostu nie zwracamy na nie uwagi. No chyba, że w jakąś uderzymy głową lub samochodem.

Wśród otaczających nas konstrukcji stalowych oczywiście dominują słupy i parkany, ale trafiają się też blaszane „pudełka”: małe, jak np. garaże czy pawilony na targowiskach oraz duże hale: fabryczne, magazynowe czy handlowe.

Ale wojna na Ukrainie sprawiła, że wzrost cen stali (choć już powoli spadają) i energii elektrycznej znacznie ograniczył popyt na takie inwestycje. Czy wzrośnie na takie, których widoku nie sposób zapomnieć. Ponad 100-letnie i znacznie młodsze, w tym niepełnoletnie. Mam nadzieję, że cudów tej wyjątkowej architektury będzie przybywać.

Stalowe ikony

Istniejące zachwycają połączeniem wirtualu (wizji architekta/inżyniera) z realem (możliwości techniczne: materiał + sprzęt). Wśród nich są uznawane za symbole miast, jak np. Wieża Eiffla – zbudowana w latach 1887–1889 w Paryżu przez Gustave’a Eiffela (autora konstrukcji nowojorskiej Statuy Wolności). Najwyższa wówczas budowla na świecie powstała specjalnie na paryską wystawę światową w 1889 r. Miała upamiętnić setną rocznicę rewolucji francuskiej oraz zademonstrować poziom wiedzy inżynierskiej i możliwości techniczne epoki, być symbolem ówczesnej potęgi gospodarczej i naukowo-technicznej Francji. Projekt podkreślał architektoniczne walory stali, wbrew dominującemu w XIX wieku akademizmowi, który uważał żelazo za prosty materiał budowlany. Projekt wykorzystywał doświadczenia epoki i jej konstruktora, Gustave’a Eiffela, w budowie kolejowych mostów stalowych (Wikipedia).

Już w miesiąc po rozpoczęciu prac dziennik Le Temps opublikował „Protest artystów” - wiele znanych postaci, m.in. Aleksander Dumas i Guy de Maupassant, podpisało się przeciwko budowie. Wieża składa się z 18 038 części metalowych i ok. 2,5 mln nitów, bo twórca tej kontrowersyjnej konstrukcji postanowił zapobiec ewentualnej jej rozbiórce i nakazał pracownikom – co pokazano w fabularnym filmie Eiffel (reż. Martin Bourboulon, 2021) – zastąpić śruby nitami!

Wiele konstrukcji stalowych wciąż jest symbolami miast, jak np. wiszący nad cieśniną Golden Gate Bridge w San Francisco, przeciwko którego budowie protestowali… właściciele promów! Oddany do użytku w 1937 r. przez 3 dekady był najdłuższym mostem wiszącym na świecie.

We Wrocławiu, zwanym „Wenecją Północy”, jeździmy/chodzimy po ponad 100 przeprawach nad Odrą, jej dopływami i kanałami. Ikoną miasta jest oddany do użytku w 1910 r. Kaiserbrucke, czyli Most Cesarski, a od 1945 r. – Most Grunwaldzki. Podobno zagraniczni turyści mylą go czasem z nowojorskim Brooklyn Bridge. Nie dziwię się. Uwagę zwracają taśmy nośne, po których wiele, wiele lat temu chciałem się… przespacerować. Wciąż żałuję, że tego nie zrobiłem! Natomiast ikoną Katowic jest wybudowana w latach 1964–1971 hala sportowo-widowiskowa, ze względu na „kosmiczne” skojarzenia zwana Spodkiem, ale odbiega od ażurowych sióstr i braci.

Wisi, stoi czy…

Mimochodem rzucają się w oczy, jak np. przypominające z daleka obserwatorium astronomiczne lub hinduską świątynię otwarte w 2004 r. warszawskie centrum handlowo-rozrywkowe Blue City. Wieńczy je, wykonany z elementów stalowych, przeszklony dach o powierzchni 16 000 m2 i kopuła o średnicy 36,3 m i wysokości 15,6 m. Projekt przeszklenia jest autorstwa florenckiej firmy Archiglaze, ale swój udział wnieśli też polscy specjaliści z firmy Aluglass International, realizujący całość skomplikowanej szklanej struktury dachu. Kopułę, której szczyt znajduje się 51 m nad poziomem terenu, zaprojektował i wykonał Mostostal Zabrze.

Natomiast w centrum Warszawy wzrok przechodniów przyciąga największa w Europie stalowo-szklana kopuła: zmontowana w latach 2004-2006 konstrukcja przekrywająca atrium kompleksu handlowo-rozrywkowego Złote Tarasy. Składa się z 8 000 elementów konstrukcji stalowych i 5 000 indywidualnych spawanych węzłów, ma powierzchnię 10 200 m2 i masę 780 t. Dzieło utworzonej w 1992 r. w Świętochłowicach firmy Zeman HDF Sp. z o.o., należącej do austriackiej Grupy Zeman Beteiligungs GmbH, nagrodzono European Steel Desing Awards w organizowanym co 2 lata międzynarodowym konkursie Europejskiej Konwencji Konstrukcji Stalowych (European Convention for Constructional Steelwork, ECCS), który ma zachęcić do kreatywnego i wyjątkowego wykorzystania stali w architekturze i budownictwie. Bo znakomity design konstrukcji stalowej podkreśla wiele zalet stali w budownictwie, produkcji, ekonomii, środowisku i architekturze.

Dowodem trafności tej opinii jest nie tylko ten projekt, ale i laureaci podobnych konkursów. Także w organizowanym od 2008 r. przez Polską Izbę Konstrukcji Stalowych konkursie „Konstrukcja stalowa – realizacja roku” oceniane są projekty, urządzenia, obiekty przemysłowe i budowlane, wykonane w konstrukcji stalowej lub takie, w których konstrukcja stalowa jest istotnym elementem całości.

W tym roku jury uhonorowało Salę koncertową Cavatina Hall w Bielsku-Białej, której projekt oraz opracowanie dokumentacji w zakresie konstrukcji stalowej i szklenia oraz dostawę i montaż konstrukcji stalowej wraz ze szklaną obudową wykonał Zeman HDF (prace projektowe trwały od września 2020 r. do marca 2021 r., a montaż od listopada 2020 r. do sierpnia 2021 r.). Warto dodać, że wcześniej Konkurs PIKS-u wygrały innejego realizacje: zadaszenie dworca Poznań Główny (2013) i konstrukcja stalowa świetlików dworca Łódź Fabryczna (2017).

Przypominającą „muszlę ślimaka” konstrukcja kopuły Sali koncertowej Cavatina Hall składa się z 983 elementów stalowych. To przestrzenna siatka stalowych profili o układzie czworokątnych pól (długość pojedynczego boku dochodzi do 3 m). Powłokę wspiera układ podpór i stężeń prętowych mocowanych do żelbetowego trzonu Sali koncertowej. Natomiast konstrukcja obudowy klatki schodowej (241 stalowych elementów) składa się ze stalowych profili w układzie trójkątnych pól (długość boku pojedynczego trójkąta sięga 1,83 m). Montaż odbywał się na wysokości, pod geodezyjną kontrolą geometrii konstrukcji, a większość połączeń montażowych powłoki była spawana na budowie. Najpierw montowano stalowe elementy podpór kotwione do żelbetowego trzonu Sali koncertowej, a następnie poszczególne segmenty konstrukcji prefabrykowane wcześniej na wytwórni. Fasada szklana kopuły Sali koncertowej została wykonana z pojedynczych szyb zespolonych, a obudowę klatki schodowej zamkniętą 887 trójkątnymi izolowanymi szybami, co zapewnia optymalne warunki klimatyczne wewnątrz budynku.

- Największym wyzwaniem technicznym było zaprojektowanie i wykonanie charakterystycznego „środka muszli ślimaka”. Konieczne było zachowanie przestrzennego kształtu konstrukcji. Szyby były produkowane zgodnie z wymiarami projektu, więc konstrukcja musiała być zmontowana w tolerancjach umożliwiających ich montaż. Ostatecznie wszystko zostało wykonane ze „szwajcarską precyzją” i każda szyba pasowała do swojej lokalizacji - mówi Artur Lassota, prezes Zarządu Zeman HDF Sp. z o.o.

W portfolio firmy na uwagę zasługuje też wyjątkowe połączenie nowoczesnego aquaparku z przestrzeniami ekspozycyjnymi i laboratoriami: Edukatorium na terenie kompleksu Fabryka Wody w Szczecinie (2021). – Zaprojektowaliśmy, dostarczyliśmy i zmontowaliśmy konstrukcję stalową świetlika dachowego oraz podwieszonej do niego konstrukcji „cząsteczki wody” składającej się z trzech sfer symbolizujących atomy tlenu i wodoru. Mocowana do znajdującego się na poziomie 18,6 m dachu sferyczna konstrukcja „atomu tlenu” ma średnicę 12,66 m, a mniejsze „atomy wodoru” - 7,03 m. Wewnątrz znajduje się sala audytoryjna, w której będą prowadzone pokazy multimedialne i wykłady – przybliża szczegóły prezes.

Wymagania +

Nie ukrywa, że realizacja tych niecodziennych, „fruwających”, ażurowych konstrukcji była dla firmy sporym wyzwaniem, bo wymagała niestandardowego podejścia do tematu już na etapie projektu, opracowania dokumentacji warsztatowej z wykorzystaniem koordynatów na potrzeby prefabrykacji, ale również osobnych na potrzeby montażu, wysokiej precyzji samych prac montażowych i ścisłej koordynacji z zaprojektowanym systemem szklenia. I dodaje, że: choć mamy doświadczenie w tego rodzaju konstrukcjach, każdorazowo wymagane jest podejście indywidualne. Zapewnienie powtarzalności procesu jest sprowadzone do pewnych działach systemowych, natomiast praca statyczna układu, podział na elementy i kluczowe punkty węzłowe są za każdym razem inne i wymagają odpowiedniego przemyślenia na samym początku.

A ponieważ subiektywną prezentację „ażurowych” konstrukcji stalowych zacząłem w Paryżu, więc i zakończę ją nad Sekwaną. To lekka pajęczynka przypominające kształtem latający dywan, czyli zadaszenie wewnętrznego dziedzińca Visconti w najbardziej znanym muzeum świata – Luwr. Pozwoliło ono na powiększenie przestrzeni ekspozycyjnej dzieł kultury islamskiej. Wykonana przez Zeman HDF w 2012 r. konstrukcja z delikatnych rurek (1 400 m2) jest podparta na 11. podporach, dzięki czemu nie jest połączona z klasyczną fasadą, a dzieli przestrzeń nie łącząc sztuki islamskiej z klasyczną. Została dostarczona i montowana podczas pracy muzeum.

Jerzy Bojanowicz

Zdjęcia: Zeman HDF Sp. z o.o.

 

 

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl